Fizikai Szemle MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT

Átírás

1 Fizikai Szemle MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT A Mathematikai és Természettudományi Értesítõt az Akadémia 1882-ben indította A Mathematikai és Physikai Lapokat Eötvös Loránd 1891-ben alapította LVII. évfolyam szám szeptember október AZ ÛRKORSZAK ELSÔ FÉLÉVSZÁZADA Sikerek, kudarcok, tanulságok Almár Iván az Űrkutatási Tudományos Tanács elnöke október 4-e azon ritka dátumok egyike, amelyek világtörténelmi jelentôsége azonnal nyilvánvaló volt. Az elsô szputnyik (1. ábra) születésének napjára általában úgy emlékezünk (így jellemezték az újságok kezdettôl fogva), mint arra a napra, amikor az ember elôször juttatta fel eszközeit a világûrbe. Ez a megállapítás azonban vitatható, hiszen attól függ, hogy hol vonjuk meg a légkör és a világûr határát. Éppen napjainkban, amikor kezdik világszerte ûrturistáknak nevezni azokat, akik rakétával 100 km fölötti magasságig jutottak, nem felesleges arra emlékeztetni, hogy az elsô szputnyik elôtt is többször jutottak fel parabolapályán szovjet és amerikai mûszerek száz, sôt ezer km-t meghaladó magasságba. Például szeptember 20-án egy amerikai Jupiter C rakéta 39 kg-nyi 1. ábra. Az összeszerelt Szputnyik-1 hasznos terhe 1094 km magasságig repült fel, miközben 4800 km távolságot tett meg. Aligha tagadható, hogy e mûszerek rövidideig a világûrben jártak. A hangsúly azonban a rövidideig kifejezésen van. Az elsô szputnyik elôtt ugyanis nem volt egyetlen földi berendezés sem, amely, mesterséges égitestté válva, tartósan keringett volna a Földkörül október 4-e nem arról nevezetes, hogy az ember eszközei feljutottak bizonyos magasságig, hanem arról, hogy megszületett az elsô mûhold. Új korszak kezdetének pedig azért nevezhetô, mert azóta százával, sôt ezrével követték automata (és részben ember által lakott) ûreszközök Földkörüli pályán. Az elsô öt év Tulajdonképpen nem is egyetlen, kimagasló eseményrôl van szó. Mint ahogy Kolumbusz 1492-es amerikai útja azért volt korszakalkotó, világtörténelmi esemény, mert szemben a vikingek vagy a kínaiak állítólagos rövidkirándulásaival az amerikai kontinensen újra meg újra ismétlôdött, és elvezetett az új világ gyarmatosításához. Az akkori korszak technikáját is figyelembe véve a hódítás és gyarmatosítás idôszaka tulajdonképpen igen rövid volt. Közhelyszerû, és szinte felesleges említeni, hogy ezt a folyamatot akkor, a 16. és 17. században anyagi érdekek hajtották (elsôsorban arany szerzése volt a cél), de közben jelentôsen átalakította világképünket, és véglegesen kitágította az addig csak Európára, továbbá Ázsia és Afrika bizonyos részeire korlátozódó ismert világot. Valami hasonló folyamat zajlott le az elmúlt század közepén, de a technika robbanásszerû fejlôdése következtében a kolumbuszi felfedezô utakhoz képest szédületes sebességgel. Alig egy hónappal az elsô szputnyik után pályára került a második, amely elsô- ALMÁR IVÁN: AZ ŰRKORSZAK ELSŐ FÉLÉVSZÁZADA 289

2 2. ábra. Lajka kutya a fellövés elôtt sorban természetesen arról nevezetes, hogy fedélzetén már élôlény (a Lajka kutya, 2. ábra) utazott. De arra már kevesebben emlékeznek, hogy a 2. szputnyik hasznos terhe szemben az elsô mûhold84 kgjával már elérte az 500 kg-ot. A sorozat döbbenetes tempóban folytatódott a következô öt évben. Néhány példa: Az elsô amerikai hold(explorer-1) felfedezi a Van Allen-övezeteket (1958. február). Elindul a Score 1, az elsô távközlési hold (1958. december 18.). A szovjet Luna-1 megközelíti a Holdat, és mesterséges bolygóvá válik. Sok ezerszer messzebb jut a Földtôl, mint a korábbi ûreszközök (1959. január 2.). A Luna-2 becsapódik a Holdba (1959. szeptember 14.). A Luna-3 megkerüli a Holdat, és lefényképezi annak a Földrôl soha nem látható oldalát. Ez volt az ûrcsillagászat elsô eredménye (1959. október 4.). Az amerikai TIROS-1 az elsô meteorológiai hold (1960. április 10.). Az amerikai Transit-1B az elsô navigációs mûhold (1960. április 13.). Sikeresen visszatér a földre a Discoverer-14 amerikai mûholdkapszulája (1960. augusztus 19.). Egy szovjet szputnyik-ûrhajón kutyák térnek vissza élve a világûrbôl (1960. augusztus 20.). Az amerikai Courier-1B az elsô aktív távközlési hold(1960. október 4.). A Vénusz felé indul a szovjet Venyera-1 ûrszonda (1961. február 12.). A szovjet Vosztok-1 ûrhajó fedélzetén Jurij Gagarin egy keringést végez a Földkörül (1961. április 12., 3. ábra). A Vosztok-2 fedélzetén German Tyitov egy egész napig kering a Földkörül (1961. augusztus 6.) ben már páros kötelékrepülést is végrehajtottak, ûrszondát indítottak a Mars felé, pályára állt az elsô angol mûholdstb. Még ebben az évben, 1962 decemberében a Mariner-2 amerikai ûrszonda a Vénusz környezetébôl továbbította méréseit. Ezen utak bármely paraméterét tekintjük, az ugrások óriásiak: a második ûrhajós az elsôhöz képest 16-szorosra növelte a súlytalanságban töltött idôt; a Mariner szer nagyobb távolságból továbbított méréseket, mint az addigi holdrakéták, és 200 ezerszer messzebbrôl, mint a szokásos mûholdak. Az elsô öt év szédítôen gyors fejlôdését mi, hivatásos szakmai kommentátorok is alig tudtuk követni. Nehezítette dolgunkat, hogy a Szovjetunió csak utólag adott ki közleményt ûrkísérleteirôl, az amerikai kiadványokhoz pedig hazánkban akkoriban alig lehetett hozzájutni. De nemcsak mi voltunk zavarban, amikor a jövô kilátásairól kérdeztek, hanem a tûzhöz közelebb lévô szakértôk is, akik szinte kivétel nélkül úgy vélték, hogy ez a szédítô iram folytatódni fog a következô évtizedekben is. Kiváló bizonyíték erre a Space Age in Fiscal Year 2001 címû amerikai tanulmánygyûjtemény, amely egy 1966 márciusában Washingtonban rendezett szimpózium anyagát tartalmazza. A szakértôk elôrejelzései a 20. századvégére az ûrhajózás minden képzeletet felülmúló fejlôdését prognosztizálták: emberes megfigyelôbázist a Merkúron (1988), asztrobiológiai bázist a Marson (1992), ûrhajósokat a Szaturnusz Titán nevû holdján (1995), fúziós energiát hasznosító atomûrhajókat, lakott ûrbázisok százait stb. Azt várták, hogy a hordozórakéta-indítások éves száma 2000-re meghaladja az egymilliót, az évente pályára juttatott tömeg pedig a 100 ezer tonnát. Sikerek és kudarcok az elmúlt 50 évben Most, 2007-ben természetesen tudjuk, hogy egyáltalán nem ez történt. Az éves indítások átlagos száma például 1965 és 1985 között 120 volt ugyan, de ez után fokozatosan csökkenni kezdett, és 2005-re már nem haladta meg az 1961-es szintet (60 indítás évente). Ezt látva (4. ábra) joggal feltehetô a kérdés, hogy az egész ûrkutatás visszafejlôdött-e a 20. század végére, és ha igen, akkor miért? Tényleg csak a két nagyhatalom hidegháborús vetélkedése volt a fejlôdés motorja, majd, ahogy a versengés és a hidegháború fokozatosan megszûnt, úgy csökkent világszerte az érdeklôdés és a rendelkezésre álló pénz is? 3. ábra. Jurij Gagarin 290 FIZIKAI SZEMLE 2007 / 9 10

3 szovjet vagy orosz amerikai egyéb indítások éves száma ábra. Hordozórakéták évenkénti indításszáma 2006-ig. (Forrás: P. Lala) Mint az ennyire leegyszerûsített kérdések esetében mindig, a helyzet és a válasz ennél sokkal bonyolultabb. Elôször is tisztázni kell, hogy ez a szakterület nevezzük ûrtevékenységnek idôközben legalább négy szakágazatra bomlott szét, amelyek összefüggnek ugyan, de fejlôdésük az elmúlt évtizedekben lényegében külön utakon futott. Mindegyikrôl érdemes külön-külön helyzetképet adni, mert enélkül aligha érthetô az a helyzet, ami a világûrben 2007-re kialakult. A négy szakágazat a következô: Hordozóeszközök, kozmodrómok, infrastruktúra a világûrben; Ûrtudomány, kutató mûholdak, bolygóközi ûrszondák; Közvetett és közvetlen hasznosítások, ûralkalmazások; Ûrhajózás, ûrrepülés, felfedezôutak ember a világûrben. Hordozóeszközök Vitathatatlan, hogy jelenleg a prognózisokhoz viszonyítva ezen a területen van a legnagyobb elmaradás. Majdnem minden változatlan például az as évekhez képest. Az orosz ûrhajósok változatlanul a régi, több ízben tökéletesített, nagyon megbízható Szojuz ûrhajót és hordozórakétát használják, amelynek a neve még mindig a Szovjetunióra emlékeztet. A NASA 1981 óta a Space Shuttle ûrrepülôgépekkel repül, bár a Challenger-katasztrófa óta mûholdak pályára állításánál újra hagyományos hordozórakétákat (Atlas, Titan, Delta) használnak. De az ûrrepülôgépek napjai meg vannak számlálva, noha éve még minden szakember megesküdött volna arra, hogy a többször felhasználható ûrsiklóké a jövô. Mégis, a helyzet másként alakult, mert nemcsak az oroszok és a kínaiak ragaszkodnak a hagyományos, egyszer használható ûrkapszulákhoz, hanem a NASA is hamarosan visszatér ehhez a megoldáshoz (CEV = Orion). Miért? A válasz egyelôre csak annyi, hogy ez az eszköz olcsóbb és biztonságosabb, bár kényelmetlenebb jármû a világûrbe. Aligha hiszem, hogy ezt egyetlen szakértô is megjósolta volna! Lehet-e ezek után e területen sikerrôl beszélni? Tény, hogy az utóbbi évtizedekben fokozatosan nôtt a hagyományos hordozórakéták megbízhatósága. Ez nyilván összefügg az Oroszországban, az USA-ban, Ukrajnában, Japánban, Kínában és Európában egyaránt tapasztalható állami konzervativizmussal, vagyis mindenütt kerülik a gyökeresen új megoldásokat. Igazából csak a magántôke kísérletezik néha nem hagyományos hordozóeszközökkel abban a reményben, hogy a szállítási költségeket jelentôsen csökkenteni tudja. Ez évtizedek óta napirenden van ugyan, de lényeges áttörés nem történt. Lehet, hogy még mindig túl erôs az államilag támogatott cégek hagyományos hordozórakétáinak konkurenciája különös tekintettel az orosz arzenálból leszerelt kis hordozórakéták (pl. Dnyepr) megjelenésére a magánholdak piacán. Az újszerû hordozóeszközök esetében magasabbak a biztosítási költségek és nagyobb a kockázat is, ezért nem igazán versenyképesek. Ûrtudomány, ûrkutatás Ez a terület kétségkívül sikerágazat. Az ûreszközök eljutottak a bolygókra vagy azok köré, kisbolygókra és üstökösök közelébe. Bár, sajnos, a tudományos célú holdak és a Naprendszert kutató ûrszondák megépítése és felbocsátása változatlanul drága, de ma egy-egy mûszercsomag fajlagosan sokkal több, sokkal érzékenyebb és jelentôsen megbízhatóbb mûszert tartalmaz, mint néhány évtizede. Sôt, az sem újdonság már, hogy az évek óta eredményesen mûködô tudományos holdmellett megjelennek a szerelô ûrhajósok, akik lecserélik a meghibásodott, vagy egyszerûen elavult egységeket. A Hubble-ûrtávcsô (5. ábra) többszöri javítása erre kiváló példa. De az is egyre megszokottabbá válik, hogy utólag modernebbre és tökéletesebbre cserélik egy már messze a bolygóközi térben járó ûrszonda fedélzeti szoftverjét. Sok más paraméter szerint is kimutatható a fejlôdés ezen a területen. A miniatürizált, parányi kamerákkal ALMÁR IVÁN: AZ ŰRKORSZAK ELSŐ FÉLÉVSZÁZADA 291

4 5. ábra. A Hubble-ûrtávcsô például részletekben gazdag képeket lehet készíteni bármilyen megközelített égitest felszínérôl. De jelentôsen megnôtt a mûszerek és berendezések megbízhatósága és élettartama is. Szabványosították a mûszereket tartó és kiszolgáló talapzatokat, buszokat is. Ezáltal olcsóbbá váltak a kutatások, és egyre több ország engedheti meg magának, hogy önállóan, méginkább nemzetközi együttmûködésben, részt vegyen a Föld környezetének, a Holdnak és a Naprendszer más égitesteinek felderítésében (pl. Japán, India, ESA, Franciaország, de kisebb mértékben Magyarország is). Noha az ûrtudományra, ûrkutatásra fordított összeg összességében elsôsorban a NASA és az ESA költségvetését véve figyelembe évtizedek óta stagnál, a felsorolt tényezôk hatására az ûrkutatás mégis virágzik, mert ugyanakkora öszszegbôl több program finanszírozható. Végül érdemes megemlíteni néhány pozitív és negatív fejleményt e területen. Negatív, hogy az oroszok hosszú ideje passzívak a Naprendszer kutatásának területén, noha az 1980-as évekig a Szovjetunió fontos szerepet játszott a bolygók és üstökösök vizsgálatában. Ugyancsak sajnálatos tény, hogy az óriásbolygók felé még mindig csak a NASA indít ûrszondákat (Galileo, Cassini, New Horizons). Különösen feltûnô, hogy évtizedek óta napirenden van ugyan egy a Mars felszínérôl mintát hozó szonda terve, az mégsem halad a megvalósítás felé. Pozitív fejlemény viszont a kozmikus biliárd vagy hintamanôver egyre elterjedtebb alkalmazása, és minden várakozást felülmúló sikere. Az ok nyilván a pályaszámítási technika döbbenetes fejlôdésében keresendô. E megoldással nemcsak olcsóbbá válik a bolygószondák indítása, hanem lehetôvé teszi másodlagos célpontok (kisbolygók, üstökösök) vizsgálatát is. Kedvezô fejlemény az is, hogy ezen a szakterületen harmonikus együttmûködés alakult ki az ûrügynökségek között. A közös fejlesztésû ûrszonda vagy tudományos holdimmár nem kivétel, hanem szabály (és elsôsorban az ESA-ra jellemzô). Több ûrtudományi területen elsôsorban a napfizikában, de a magnetoszféra-ionoszféra-felsôlégkör kutatásában is szoros kapcsolat alakult ki a gyakorlati alkalmazásokkal, hiszen a Nap földi hatásai a mindennapi életet is befolyásolják. Rengeteg értékes tudományos eredmény született e holdak és szondák segítségével: többek között megismertük a Naprendszer égitesteit, valamint feltárult a csillagvilág a teljes elektromágneses spektrumban. Ma már túlzás nélkül kijelenthetô, hogy nincs is modern csillagászat a légkörön túlról végzett megfigyelések nélkül. Olyan fontos, új tudományterületek születtek az ûreszközök hatékony közremûködésével, mint a röntgencsillagászat, az ûr-vlbi a rádiócsillagászatban (nagy bázisvonalú rádió-interferometria), az ûr-asztrometria, vagy a gammakitörések felfedezése és vizsgálata. Végül érdekességként megemlíthetô, hogy ma már rengeteg üstökös felfedezése (amely tevékenység régebben az amatôrcsillagászok hagyományos vadászterületének számított) a napfizikai holdaknak a Nap közvetlen közelét mutató felvételei alapján történik. Gyakorlati alkalmazások Nem kétséges, hogy ezen a területen születtek a legváratlanabb és életünkre legnagyobb hatású eredmények. Természetesen léteznek bizonyos szakterületek, ahol kezdettôl fogva nyilvánvaló volt, hogy a 3. dimenzió megjelenése, vagyis a nagy magasságok hasznosítása forradalmasíthatja a szolgáltatást. Ilyen volt a meteorológia, mivel a mûholdak kezdettôl fogva egész kontinensek felhôzetének felülrôl történô, real time áttekintését tették lehetôvé. Ez nyilvánvalóan nagymértékben segítette az idôjárás elôrejelzését. Ilyen volt a távközlés is, ahol a magasan repülô mûholdakkal a hangvagy képátvitel akár az óceánokon keresztül is lehetségessé vált. Késôbb a meteorológia kiegészült a Föld felszínének különbözô színképtartományokban történô fényképezésével, illetve a radaros megfigyelésekkel a világûrbôl (ûrtávérzékelés). Gyors és viszonylag zökkenômentes volt a fejlôdés az ûrtávközlés területén, ahol a közvetítô mûholdak gyorsan benépesítették a kitüntetett helyzetû geostacionárius pályát. Kellô sugárzási teljesítmény esetén ugyanis a geostacionárius holdak vétele a Föld felszínérôl (a sarkvidékek kivételével) könnyen és olcsón megoldható, mert a vevôantennát csak az égbolt egy fix pontjára kell irányítani. (A geostacionárius hold ugyanis keringés közben mindig az Egyenlítô azonos pontja fölött, 36 ezer km magasságban marad.) Az egyre növekvô igények kielégítésére az igénybe vett frekvenciasávok egyre magasabbra csúsztak, és a közvetítô holdak keskeny nyalábokkal célozták meg a felhasználókat. A technikai részletek helyett inkább az a lényeges körülmény, hogy a polgári célú ûrtávközlés hamar üzleti vállalkozássá vált, nem igényelt többé állami támogatást, és szinte teljesen elszakadt attól az állami ûrpolitikától, amelyet a nagy ûrügynökségek világszerte képviselnek. 292 FIZIKAI SZEMLE 2007 / 9 10

5 milliárddollár mûholdas szolgáltatások mûholdak készítése hordozórakéta-ipar földi kiszolgáló berendezések ábra. Az ûrtevékenységbôl származó bevételek megoszlása és növekedése és között (forrás: J. Logsdon, SIA). Az ûrtávérzékelés területén is hasonló folyamat kezdôdött, de nem fejezôdött be. A probléma abban rejlik, hogy az ûrfelvételek egy jelentôs része olyan közkincs, amely áruba nem bocsátható. Ilyenek elsôsorban a meteorológiai felvételek, de például természeti katasztrófák idején sem illik pénzt kérni a helyzet felmérésében és a segítségnyújtásban nélkülözhetetlen ûrfelvételekért. E problémának ugyanakkor van egy másik oldala is: bizonyos, nagy felbontású ûrfelvételek olyan stratégiai (esetleg katonai) jellegû információkat tartalmazhatnak, amelyek terjesztése egyes országok biztonságát veszélyeztetheti. Vagyis az ûrtávérzékelési piacnak az ûrtávközlésihez hasonló, teljes privatizációja nem valósult, mert nem valósulhatott meg. A szakágazatot mind a mai napig kettôsség és bizonytalanság jellemzi: például nincs rögzítve, hogy a meteorológiai célú, ingyen hozzáférhetô felvételek milyen vizsgálatokhoz használhatók és milyenekhez nem. Tulajdonképpen tökéletes meglepetésként jött létre az elmúlt évtizedben az alkalmazások harmadik nagy piaca, a navigáció és helymeghatározás mûholdak segítségével. Az eredetileg kifejezetten katonai célra létrehozott, amerikai GPS-rendszer olyan hasznosnak bizonyult, hogy, mindenféle korlátot áttörve, széles körben elterjedt az egész világon (bizonyos mértékig kiegészítve az orosz GLONASSZ-rendszerrel). Éppen a katonai jelleg miatt ez megmaradt ugyan ingyenes szolgáltatásnak, de a hozzá tartozó GPS-vevôberendezések, szoftverek már üzleti alapon kerültek forgalomba. Ez óriási piaccá vált, különösen amióta nemcsak hajók, repülôgépek és mûholdak, hanem személyautók és turisták is GPS-szel navigálnak az országutakon, sôt a városokban is. Ezek a felhasználók szinte már nem is tudják, hogy nemcsak a telefonhívásuk és a televíziójukon látható mûsor, hanem az autójuk navigálása is mûholdakon keresztül terjed. Ma már elképzelhetetlen a katasztrófaelhárítás, a környezetvédelem, a térképészet, a várostervezés, az ásványi kincsek feltárása, a vízgazdálkodás, az óceanográfia, de még a nagyüzemi mezôgazdasági termelés is ûrtechnika nélkül. Az alkalmazások száma gyorsan növekszik, és egyben gyorsan nô azon (fôleg fejlôdô) országok száma is, amelyek az ûrtechnikát veszik igénybe napi gondjaik megoldásához. A rendelkezésre álló, néhány deciméter felbontású ûrfelvételek mindenütt sikerrel alkalmazhatók, ahol a helyzetet gyorsan és megbízhatóan esetleg nehezen megközelíthetô területen kell felmérni. Ha viszont felhôk akadályozzák az optikai ûrtávérzékelést, akkor be lehet vetni az egyre elterjedtebb radarholdakat. Nagy jövô elôtt áll az utóbbi két alkalmazás, vagyis a távérzékelés és a navigáció összekapcsolása egyetlen rendszerré: a felhasználó a kézben tartható mûszerrel nemcsak felülrôl látja környezetét, hanem pontos helyzetét is ismeri a terepen. De az ûralkalmazások területe sem csak sikertörténet. Emlékezetes például, hogy 1999 körül a nagyszámú, alacsony pályán keringô közvetítô holdra alapozott közvetlen telefonrendszerek (Iridium, Globalstar) csôdbe mentek, mert a piac nem igényelte ezt a viszonylag drága szolgáltatást. Az egész ûripar majdnem belerokkant ebbe a tévedésbe. Sajnos könnyen lehet, hogy a közeljövôben Európa is hasonlóan nehéz helyzetbe kerül, ha az európai navigációs holdak rendszere, az évek óta drágán kifejlesztett Galileo-program elakad. Vannak olyan lehetséges alkalmazási területek is, ahol a korábbi várakozások ellenére még kísérleti programok sem indultak. Ilyen például az olcsó és tiszta energia termelése a világûrben, és lesugárzása földi hasznosításra. De abból sem lett semmi, amit a Szovjetunióban terveztek, hogy hatalmas tükörmûholdakkal biztosítják a távoli északon fekvô városaik közvilágítását. Ennél reálisabb célkitûzés volt, hogy az ûrállomások fedélzetén végzett anyagtudományi kísérletek eredményeképpen kedvezô tulajdonságú új anyagok születnek, és ezért érdemes magántôkével gyártókapacitást telepíteni a világûrbe. Mindez az elmúlt évtizedekben nem valósult meg, sôt talán még azt is kimondhatjuk, hogy közelebb sem került a megvalósuláshoz. Mindezek ellenére az ûralkalmazások területe gazdaságilag sikeresen fejlôdött az elmúlt években is, mint ezt a 6. ábra bizonyítja. Emberek a világûrben Ez az egész ûrtevékenység legvitatottabb és legellentmondásosabb területe. Mindenekelôtt azért, mert a nagyhatalmak állami ûrköltségvetésük túlnyomó részét erre fordítják, ugyanakkor az eredményesség megkérdôjelezhetô. Mivel külön tanulmányt igényelne annak vizsgálata, hogy mennyire hasznos vagy haszontalan az ember jelenléte a világûrben (egyrészt gazdasági, másrészt politikai, illetve stratégiai szempontból), ezért most csak arra szorítkozunk, hogy áttekintsük a sikereket és a kudarcokat ezen a területen is. Sikernek tekinthetô, hogy emberek jelenléte a világûrben folyamatossá vált az elmúlt fél évszázadban. Elôször a Mir, majda Nemzetközi Ûrállomás lakói bizonyították, hogy egyrészt a különbözô nemzetiségû és kultúrájú ûrhajósok képesek békésen és harmonikusan együtt dolgozni, másrészt azt, hogy a világûrben való tartózkodás (a súlytalanság, a magasabb sugárzási szint stb.) akár egy éven keresztül is elvisel- ALMÁR IVÁN: AZ ŰRKORSZAK ELSŐ FÉLÉVSZÁZADA 293

6 hetô, nincsenek visszafordíthatatlan, káros hatásai. Az a félezer ûrhajós, aki eddig kipróbálta a súlytalanságot, vitathatatlanul sikeresen és eredményesen végezte munkáját mindaz ûrállomások belsejében, mind a szabadvilágûrben, minda Holdfelszínén. Nem rajtuk múlott, hogy ezen a területen immár évtizedek óta stagnál a fejlôdés, hiszen ma is csak 2 3 ûrhajós dolgozik egyetlen ûrállomáson, akárcsak húsz harminc évvel ezelôtt. Ez a tény önmagában is ellentmond minden tervnek és elôrejelzésnek. Egyébként az, hogy jelenleg egyetlen építményben, az épülô Nemzetközi Ûrállomáson koncentrálódik minden infrastruktúra, amely embereknek a világûrben való tartózkodásához szükséges, önmagában is világosan jelzi a program sérülékenységét és veszélyeit. Valószínû, hogy ha a Nemzetközi Ûrállomással komolyabb baleset történne, akkor évtizedekre megszakadna az egész emberes ûrprogram, mivel sem tartalék létesítmény, sem pénz nem lenne a kiesett kapacitás pótlására. Ugyanakkor jelenleg minden hivatalos, távlati ûrprogram (Space Exploration, illetve Global Exploration Strategy) ûrbeli felfedezôutakat, holdbázisok építését, sôt Mars-utazást tervez a következô két évtizedben. Lesz ebbôl egyáltalán valami? A kérdés jogos, mert az exploration program még egyáltalán nem jutott túl azon a kritikus ponton, ahonnan kezdve befejezni már könnyebb, mint leállítani. Mindenesetre növeli az esélyeit, hogy idén május 31-én a világ 14 legnagyobb ûrügynöksége együttmûködési megállapodást (Global Exploration Strategy) írt alá, amely lényegében a NASA space exploration programjának közös megvalósítására vállalkozik. Bár a megállapodás részleteket nem tartalmaz, jelentôsége mégis óriási a 21. századûrhajózási kilátásai szempontjából. (Megemlítjük, hogy a magyar sajtó errôl a megállapodásról nem tartotta érdemesnek beszámolni.) A space exploration víziója, amelyet Bush elnök még 2004 januárjában jelentett be, az elmúlt két évben formát öltött, és terv jellegûvé vált. Már ismeretes, hogy milyen új ûrhajókat és hordozórakétákat rendel a NASA a Hold-utazás megvalósítására, mintegy 2020-ig elkészült a menetrendtervezete is, és most, ezzel a megállapodással a program nemzetköziesítése is megkezdôdött. Mindez nem jelenti azt, hogy az egész feltétlenül úgy fog megvalósulni, ahogy napjainkban a NASA tervezi. A Nemzetközi Ûrállomás építésének eddigi hányatott története tanulságos példa arra, hogy mire lehet számítani: gazdasági és politikai problémák, balesetek hátráltathatják az elôrehaladást, ennek eredményeként pedig csökkenhet, illetve idôben eltolódhat az egész program. A Challenger, illetve a Columbia tragédiái annak idején nemcsak évekre leállították, de alapvetô veszélybe is sodorták az emberes ûrprogramot annak ellenére, hogy ilyen jellegû baleseteket eleve kizárni, lehetôségét tagadni naivitás lenne. Véleményem szerint e fontos terület, vagyis az emberes ûrprogramok küszködése az elmúlt évtizedekben alapvetôen arra a tényre vezethetô vissza, hogy a legutóbbi idôkig szinte csak két nagyhatalom (USA, Oroszország) állami ûrköltségvetése volt az egész 7. ábra. Charles Simonyi/Simonyi Károly, az ûrturisták egyike vállalkozás alapja. Kína belépése szerény mértékben ugyan, de kétségkívül változtatott a helyzeten. Ugyanakkor nyilvánvaló, hogy a korábban tárgyalt másik három területen hordozórakéták, ûrtudomány, ûralkalmazások sokkal szélesebbek a felhasználható források: mindenekelôtt a magántôke, de a kisebb országok széles skálájának szerényebb, de összességében jelentôs ûrköltségvetése is. Milyen megoldás lehetséges annak érdekében, hogy az emberes programok sérülékenysége megszûnjön, és a fejlôdés folytatódjon? (Tekintsünk most el azon kisebbség véleményétôl, amely legszívesebben teljesen leállítaná az emberek repüléseit a világûrben!) Tökéletes megoldás mint ez a másik három területen is bebizonyosodott nem létezik, de az ottani tanulságok hasznosíthatók lehetnének. Ilyen például a több forrásból származó költségvetés szükségessége, a magántôke bevonása, a piac igényeinek fokozott kielégítése stb. Az emberes ûrprogram esetében a kínálkozó lehetôség az ûrturizmus (7. ábra) elterjedése lehet. Még nem említettük, de az utóbbi néhány év fontos fejleménye, hogy néhány gazdag civil horribilis összegért látogatást tehetett a Nemzetközi Ûrállomáson. Az, hogy ezekre a számunkra felfoghatatlanul drága utakra bôven akadt jelentkezô, és öt személy különösebb probléma nélkül végre is hajtotta már az ûrutazást, ígéretes fejlemény. Ugyanakkor elsôsorban az USA-ban, de újabban másutt is folyik ûrturisták toborzása új fejlesztésû hordozóeszközökkel (lényegében kis ûrrepülôgépekkel) történô ûrugrásokra, legalább 100 km magasságig (8. ábra). A jegyek ára nem olcsó, de töredéke az igazi ûrturizmusra vállalkozókénak. Új-Mexikóban számukra speciális, kereskedelmi ûrrepülôtér is létesül. Mindez igazából csak áttételesen kapcsolódik az emberes ûrprogramok témaköréhez, mivel mint említettük már jelenleg csak az tekinthetô ûrhajósnak, aki jármûvével legalább egyszer megkerüli a Földet. A 100 km-es magasság hivatalosan nem számít a világûr határának. Ennek ellenére az ûrugrások tömeges végrehajtását ígérô magáncégek (Scaled Composites, Planetspace, Rocketplane, sôt az európai EADS is) segíthetnek abban, hogy meginduljon a magán-hordozóeszközök párhuzamos fejlôdése. A kezdeti ûrugrások tömeges sikere esetén azután az egész orbitális ûrturizmussá fejlôd- 294 FIZIKAI SZEMLE 2007 / 9 10

7 8. ábra. SpaceShipOne, az elsô magán-ûrrepülôgép hetne, saját hordozóeszközökkel, ûrhotelekkel és infrastruktúrával. Természetesen ez a lehetséges ûrturistaprogram szintén csak a kezdet kezdetén tart még, és akárcsak a space exploration maga bármikor elakadhat, akár egy baleset hatására, akár gazdasági okokból. Hozzáteszem, hogy ezen a területen a jogi szabályozás is nagyon hiányos még: a világûrjog, amely lényegileg a hetvenes évek óta stagnál, és nem állt elô egyetlen új, kötelezô érvényû nemzetközi megállapodással sem, adós még e tevékenység szabályainak megalkotásával. Így áll tehát az ûrtevékenység ötven évvel a kezdetek után. Nagy kérdés, hogy az ûrkorszak adott-e új, globális identitást az emberiségnek, vagy csak a versengést, s vele együtt a nemzeti identitásokat erôsítette? A történészek feladata lesz, hogy tisztázzák az ûrtörténelem és a nemzeti történelmek kapcsolatát, illetve összefüggését az olyan folyamatokkal, mint a globalizáció. Annak eldöntése is a történészek feladata, hogy milyen politikai és gazdasági szerepet játszott az ûrtevékenység a hidegháború korszakában, illetve az azt követô idôszakban. A magam részérôl meg vagyok gyôzôdve arról, hogy az elmúlt fél évszázad története nem írható meg anélkül, hogy értékelnénk a világûrbe való kilépés következményeit és tanulságait. Irodalom Almár I.: Kutatómunka mesterséges holdakkal. Fizikai Szemle 7/2 3 (1957) 53. Almár I.: Új problémák és eredmények az asztronautika területén. Fizikai Szemle 9/10 (1959) 299. Almár I.: A Hold, a bolygók és a csillagok vizsgálata az ûrkutatás eszközeivel. Fizikai Szemle 21/8 (1971) 248. Almár I., Both E.: A magyarországi ûrtevékenység dióhéjban. Fizikai Szemle 54/3 (2004) 73. Almár I., Galántai Z.: Ha jövô, akkor világûr. Typotex, Budapest, Horváth A., Szabó A.: Ûrkorszak. Ekren, KUTATÁS VERSENYKÉPESEN Az MTA Mûszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet októberében ünnepli jogelôdje, az MTA Mûszaki Fizikai Kutató Intézete alapításának 50. évfordulóját. Ez egybeesik az MTA intézethálózati konszolidáció során a másik jogelôddel, a KFKI Anyagtudományi Kutató Intézettel végrehajtott egyesítés 10. évfordulójával. Köszönjük a Fizikai Szemle szerkesztôségének a lehetôséget, hogy a rendszeres publikációs megjelenéseken túl ebbôl az alkalomból koncentráltan is bemutatkozhatunk. A jubiláló intézmény történetének áttekintése helyett álljon itt néhány, az alapítással kapcsolatos citátum. Az alapító igazgatónak, Szigeti György akadémikusnak az MTA Mûszaki Osztályához címzett, az alapítás szükségességét szakmailag megindokoló elôterjesztésébôl idézünk 1956-ból: Az anyag szerkezetének megismerésére irányuló fizikai és kémiai kutatások eredményeképpen az utóbbi évtizedben olyan eszközök (anyagok) kerültek kifejlesztésre, melyek a híradástechnika, kohászat, villamosenergetika és a mûszaki élet egyéb területein forradalmi változásokat hoztak létre, illetve az eddigi elôjelek szerint létre fognak hozni. Ilyen eszközök többek között: a) A tranzisztorok, melyek nagyon sok területen az elektroncsöveket fogják kiszorítani; fûtôáramot nem igényelnek, anódfeszültségük töredéke az elektroncsövekének, méretük rendkívül kicsiny, élettartamuk nagy. b) Erôsáramú félvezetôk és egyenirányítók, 97 99% egyenirányító hatásfokkal, 6 8 A/cm 2 egyenirányított árammal. Hírek szerint ezeket elektromos mozdonyok tápáramának egyenirányítására szándékoznak felhasználni, ami által nagymértékben egyszerûsödne az elektromos vontatás kérdése. c) Félvezetôk segítségével sikerült fényelemeket elôállítani, amelyek a napfényt (jelenleg) maximum 11%-os hatásfokkal alakítják át közvetlenül elektromos energiává 110 W/m 2 energiasûrûséggel, és így a jövô energiaellátása szempontjából esetleg az atomenergiával egyenlô súllyal veendôk tekintetbe. d) Kísérletek folynak világszerte, amelyek arra látszanak utalni, hogy a félvezetôk szerepe a világítástechnikában is döntô jelentôségû lesz (elektrolumineszcencia). e) Nagyon tiszta fémek és félfémek elôállítása, vizsgálata és ennek keretében a zónatisztítás és vákuumolvasztás technikájának alkalmazása. [ ] E problémakörrel való foglalkozás többek között azért kíván feltétlenül külön intézetet, mert a problémák és a kutatási módszerek alapvetôen különböznek a fizikában és kémiában eddig megszokottaktól. E területen a kutatás az anyagtól kémiai tisztaság és KUTATÁS VERSENYKÉPESEN 295